一种全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱及其操作方法与流程

本发明涉及石油勘探开发试油技术领域，特别涉及一种全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱及其操作方法。

背景技术

中国专利申请号200520106208.8的实用新型公开了一种跨隔下返射孔-测试和排液一体化试油管柱，其目的是针对待试油层上方存在已射开井段的情况下，提供一种快速下返试油管柱，其不足在于：一是管柱采用内传压管穿越卡瓦封隔器的方式，不能实现全通径，无法采用投棒点火方式，也无法进行地层测试、储层改造、绳索等多工序联作；二是管柱仅设置一种压力点火头，万一该点火头出现故障，只能起出管柱。

中国专利申请号201520281072.8的实用新型公开了一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其不足在于：该管柱仅在射孔枪方法设置了投棒点火头一种点火工具，如果射孔枪未被引爆，只能采用电缆或抽汲绳带打捞器捞出投棒，查明原因，处理问题，再次投棒。由于深井或大斜度井打捞投棒成功率不高，加之海洋、沙漠等条件恶劣地区施工及钻机工时成本极高，打捞费时费力，如果最终射孔不成功、投棒未捞出，只能起出井下管柱返工，耽误了施工时间。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种操作方便、可靠的全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱及其操作方法，在保留压力释放装置及泄压腔的前提下，在射孔枪上方同时设置了投棒点火、并行传爆式压力延时点火的两种点火方式，有效解决跨隔下返射孔-测试联作时射孔成功率低、管柱震颤及井下仪器仪表受损等问题。

该目的是由以下的技术方案所实现的：

一种全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱，其特征在于，所述的管柱包括自上向下依次连接的油管、伸缩接头、校深短节、油管、开关滑套、rds阀、放样阀、lpr-n阀、外挂式压力计托筒、rd取样器、液压循环阀、震击器、安全接头、全通径跨隔封隔器、压力计托筒、间隔管、液压循环阀、安全接头、卡瓦封隔器、减振器、玻璃盘流通阀、油管、投棒点火头、并行传爆式压力延时点火头、射孔枪总成、释放装置、泄压腔；所述的投棒点火头以上的工具为全通径，且通径大于φ28mm；所述的全通径跨隔封隔器和卡瓦封隔器之间设有压力计托筒、间隔管，所述的卡瓦封隔器和射孔枪总成之间设有自上而下依次连接的投棒点火头和并行传爆式压力延时点火头；所述的射孔枪总成下方设有依次连接的释放装置、泄压腔。

较佳地，所述的并行传爆式压力延时点火头连接于井下测试管柱上，为一多层的管状体，该并行传爆式压力延时点火头沿径向具有外层、中间层和内层，所述外层沿轴向自上而下设有上接头、外套接头，所述中间层具有设置于所述外层内侧的导爆索架、丝堵、剪切总成、滑套和花键接头，所述的内层为在滑套和花键接头内侧设置的锁块套、锁块及撞针总成、延时雷管总成；所述的上接头外壁径向设有传压孔一，轴向设有导爆索孔，所述的导爆索孔装有导爆索，所述的导爆索穿过上接头、花键接头并延伸到花键接头的下端面；所述的滑套外壁径向设有传压孔二，所述的丝堵为下部设有中空腔的盲堵头，所述的丝堵外设有密封圈；所述的滑套和上接头之间设有空气腔；

较佳地，所述的上接头与花键接头通过花键进行套接，所述的外套接头从花键接头的下端套入，再通过螺纹与上接头的下端连接，所述的上接头通过螺纹连接在投棒点火头的下端。

较佳地，所述的并行传爆式压力延时点火头内设有用于将投棒点火头产生的爆轰传递到射孔枪总成的导爆索，还设有与所述的导爆索并行传爆的延时雷管总成。

较佳地，所述的并行传爆式压力延时点火头内，所述的延时雷管总成位于所述的撞针总成的下方，所述的延时雷管总成采用火药延时，延时时间为1-30分钟。

本发明还提供了一种全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱的操作方法，其特征在于：

第一步下管柱、校深、坐封、投棒点火：将所述全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱连接、下入井内设计深度，校深、调整管柱、坐封全部封隔器后，开井、投棒；通过感受管柱震动或仪器判别是否枪响，若确认枪响，则跳过第二步，直接进行第三步，否则进行第二步；

第二步管柱内加压、延时点火：如投棒点火失败(或不能确认枪响)，则管柱内加满低密度液垫，管柱内加压至并行传爆式压力延时点火头的设计点火压力、稳压10-30s后泄压，延时一定时间后点火，引爆射孔枪；通过感受管柱震动或仪器判别是否枪响，若确认枪仍未响，则启动捞投棒工序，捞出投棒，进行二次投棒或起出管柱；

第三步测试、反循环洗井、取样：确认射孔成功后，根据施工设计要求，按照lpr-n阀的操作要领进行多次开关井，实施改造前测试；测试结束后，打开开关滑套进行反循环洗井，根据地面计量或回收物高度等数据进行改造前求产、取样分析；

第四步制定下步措施：通过改造前测试情况、地层流体性质以及前期测录井、地质等情况综合分析，制定下步措施方案；如需储层改造，则进行第五步，否则，直接进行第六步；

第五步：储层改造、排液、求产、取样：根据上一步制定的措施方案，如需改造，则根据制定的储层改造施工方案进行储层改造准备，对测试层进行酸化(或压裂)，按照施工设计书的要求进行替液、注入、排液、求产；终流动后期，环空加压至rd取样器的操作压力，圈闭样品，完成储层改造前的井下取样；

第六步循环压井、解封、起管柱：完成前述的试油工序后，打开rds阀，进行循环压井作业；压井结束后，拆井口，直接上提管柱，依次解封全部封隔器，将所述的全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱全部起出。

借由以上技术方案，本发明的优点在于：

(1)在保留压力释放装置及泄压腔的前提下，管柱在射孔枪上方同时设置了投棒点火、并行传爆式压力延时点火的两种点火方式，当投棒点火不成功时，可直接采用管柱内加压点火，既避免了首次投棒点火失败后的打捞投棒等复杂作业，又能避免井下仪器仪表损坏，大大地提高了射孔及测试成功率。

(2)并行传爆式压力延时点火头内设置有延时火药，火药延时时间为1-30分钟，以便投棒点火不响、切换成管柱加压点火方式时形成测试压差、利于测试诱喷。

(3)采用本发明的全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱及其操作方法，一趟管柱可实现跨隔已射开层、对已射开层下方的待试层进行射孔、测试、排液、储层改造一体化作业，可简化施工工序、降低劳动强度、节省试油施工周期、提高施工效率及成功率，对于深井和海上油田等施工成本高、返工风险大的地区具有重大的意义。

附图说明

图1为本发明的全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱。

图2所示为并行传爆式压力延时点火头。

具体实施方式

为令本发明的目的、技术手段及技术效果有更完整及清楚的揭露，以下进行详细说明，并请一并参阅附图及部件标号。

如图2所示，并行传爆式压力延时点火头24包括：导爆索架51、上接头52、导爆索53、导爆索孔531、滑套54、锁块套55、锁块56、撞针总成57、花键接头58、延时雷管总成59、丝堵60、中空腔601、密封圈61、剪切总成62、剪切销621、传压孔一631、传压孔二632、空气腔64、花键65、外套接头66。

所述的上接头52内侧依次设有导爆索架51、丝堵60、剪切总成62、滑套54、锁块套55及锁块56，所述的上接头52外壁径向设有传压孔一631，轴向设有导爆索孔531，所述的导爆索孔531装有导爆索53；所述的花键接头58内侧依次设有撞针总成57、延时雷管总成59，所述的延时雷管总成59内含延时火药，延时时间为1-30分钟。

所述的上接头52与花键接头58通过花键65进行套接，所述的外套接头66从花键接头58的下端套入，再通过螺纹与上接头52的下端连接，所述的上接头52通过螺纹连接在投棒点火头23的下端。

并行传爆式压力延时点火头24的工作原理是：若上方的投棒点火头23点火成功时，则来自投棒点火头23的爆轰通过导爆索53传递到传爆式压力延时点火头24下方的传爆管，进而引爆射孔枪总成25；若上方的投棒点火头23点火失败时，通过管柱内加压，当管柱内的压力从传压孔一631传入，分别传递到滑套54的上、下端，在滑套54上、下两端面积差的作用下，达到剪切销62的剪断压力时，剪切销62被剪断；滑套54向上运动，锁块56被释放，同时撞针总成57被释放开，在压力作用下撞针总成57撞击延时雷管总成59，此时卸掉管柱内压力，火药延时时间为1-30分钟后，引爆射孔枪总成25。由于此时管柱内压力已经泄掉，由于管柱内液垫压力低于地层压力，造成测试负压，完成测试。

如图1所示，一种全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱包括自上向下依次相连接的油管1、伸缩接头2、校深短节3、油管4、开关滑套5、rds阀6、放样阀7、lpr-n阀8、外挂式压力计托筒9、rd取样器10、液压循环阀11、震击器12、安全接头13、全通径跨隔封隔器14、压力计托筒15、间隔管16、液压循环阀17、安全接头18、卡瓦封隔器19、减振器20、玻璃盘流通阀21、油管22、投棒点火头23、并行传爆式压力延时点火头24、射孔枪总成25、释放装置26、泄压腔27；

所述的投棒点火头23以上的工具为全通径，且通径大于φ28mm；所述的全通径跨隔封隔器14和卡瓦封隔器19之间设有间隔管16，所述的卡瓦封隔器19和射孔枪总成25之间设有依次连接的投棒点火头23和并行传爆式压力延时点火头24；所述的射孔枪总成25下方设有依次连接的释放装置26、泄压腔27。

上述全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱的操作方法是：

第一步下管柱、校深、坐封、投棒点火：将所述全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱连接、下入井内设计深度，校深、调整管柱、坐封全部封隔器后，开井、投棒；通过感受管柱震动或仪器判别是否枪响，若确认枪响，则跳过第二步，直接进行第三步，否则进行第二步；

第二步管柱内加压、延时点火：如投棒点火失败或不能确认枪响，则管柱内加满低密度液垫，管柱内加压至并行传爆式压力延时点火头24的设计点火压力、稳压10-30s后泄压，延时一定时间后点火，引爆射孔枪；通过感受管柱震动或仪器判别是否枪响，若确认枪仍未响，则启动捞投棒工序，捞出投棒，进行二次投棒或起出管柱；

第三步测试、反循环洗井、取样：确认射孔成功后，根据施工设计要求，按照lpr-n阀8的操作要领进行多次开关井，实施改造前测试；测试结束后，打开开关滑套5进行反循环洗井，根据地面计量或回收物高度等数据进行改造前求产、取样分析；

第四步制定下步措施：通过改造前测试情况、地层流体性质以及前期测录井、地质等情况综合分析，制定下步措施方案；如需储层改造，则进行第五步，否则，直接进行第六步；

第五步：储层改造、排液、求产、取样：根据上一步制定的措施方案，如需改造，则根据制定的储层改造施工方案进行储层改造准备，对测试层进行酸化(或压裂)，按照施工设计书的要求进行替液、注入、排液、求产；终流动后期，环空加压至rd取样器10的操作压力，圈闭样品，完成储层改造前的井下取样；

第六步循环压井、解封、起管柱：完成前述的试油工序后，打开rds阀6，进行循环压井作业；压井结束后，拆井口，直接上提管柱，依次解封全部封隔器，将所述的全通径跨隔下返射孔-测试联作管柱全部起出，结束本次施工。

以上所举仅为本发明示意性的部分实施例，并非用以限制本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应包括在本专利保护范围之内。